Расчет показателей разработки неоднородного объекта на основе модели поршневого вытеснения нефти водой при внутриконтурном заводнении

Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал  федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Уфимский  государственный нефтяной технический университет»

 

Кафедра разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ

НЕОДНОРОДНОГО ОБЪЕКТА ПРИ ПОРШНЕВОМ ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ ВОДОЙ

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Разработка и проектирование нефтегазовых месторождений»

КЛУШ 210700.000.ПЗ

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФИЛИАЛ  ФГБОУ ВПО «УФИМСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» В  Г. ОКТЯБРЬСКОМ

Кафедра разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений

 

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсового проекта (работы)

 

Студент ___________________________________________________ группа __________

                                                    (фамилия, имя, отчество полностью)                                                                                            (шифр)

1 Дисциплина Разработка и проектирование нефтегазовых месторождений

2 Вид работы курсовой проект                                              

3 Тема работы Расчет показателей разработки неоднородного объекта на основе модели поршневого вытеснения нефти водой при внутриконтурном заводнении

4 Срок сдачи законченной  работы _____________________________________________

5 Исходные данные к  выполнению работы учебная литература, правила разработки нефтяных и газонефтяных месторождений, руководящие документы

6 Объем расчетно-пояснительной  записки 40-45 листов формата А4

7 Содержание расчетно-пояснительной  записки (перечень вопросов, подлежащих  разработке)

1 Задачи и методы проектирования  разработки месторождения. Применение цифровых геолого-фильтрационных моделей для проектирования разработки месторождений нефти.

2 Основы теории поршневого вытеснения  нефти водой.

3 Расчет технологических показателей  разработки на основе моделей  слоисто-неоднородного пласта и  поршневого вытеснения нефти  водой при семиточечной системе заводнения (задача 3.8К [1], в которой 30 ×104 м2 , 0,25 мкм2, σ=0,5, 16м, 0,22 долей ед., 0,1 долей ед., 3,6 мПа×с, 1,8 мПа×с, 0,45 долей ед., 1 долей ед., 0,5 долей ед., 5 лет, 100 , 2,0 МПа, 0,85 долей ед., 15 лет, логарифмически нормальный закон распределения абсолютной проницаемости)

8 Объем и перечень  иллюстрационно-графического материала (обязательных чертежей, плакатов, макетов, эскизов и др.) 1 Система разработки объекта. 2 Модель разработки объекта.

3 Результаты проектирования разработки  объекта. 4 Динамика показателей  разработки объекта

9 Список рекомендуемой  литературы

1 Сборник задач по разработке  нефтяных месторождений для вузов/ Ю.П. Желтов и др. – М.: Недра, 1985. – 296 с.

2 Желтов Ю.П. Разработка нефтяных  месторождений: учеб. для вузов/ Ю.П. Желтов. – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1998. – 365 с.

3 Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учеб. для втузов. - 3-е изд., испр. –  М.: Наука, 1964. – 576 с.

4 Методические рекомендации по  проектированию разработки нефтяных  и газонефтяных месторождений/ Министерство  природных ресурсов России. –  М., 2007. – 95 с.

5 Руководство по созданию и  использованию постоянно действующих  геолого-технологических моделей месторождений углеводородного сырья/ Министерство природных ресурсов России. – М., 2006. – 145 с.

6 Учеб.-метод. пособие к курсовому  проектированию по курсу «Разработка  и проектирование нефтегазовых  месторождений/ сост. О.А. Грезина. –  Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. – 34 с.

 

Задание выдал:

 

Руководитель __________ _________________    Дата выдачи задания ______________

            (подпись)        (инициалы, фамилия)

Задание получил:

 

Студент  ________  _____________________        Дата получения задания ___________   

                               (подпись)                (инициалы, фамилия)

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..4

1 Задачи и методы проектирования  разработки месторождения.

Применение цифровых геолого-фильтрационных моделей для

проектирования разработки  месторождений нефти……………………...............5

2 Основы теории поршневого вытеснения  нефти водой…………………..……...9

3 Расчет технологических показателей  разработки на основе моделей

однородного пласта и поршневого вытеснения нефти водой при

семиточечной системе заводнения………….……..……………………...………16

3.1 Постановка задачи………………………………………………………….…..16

3.2 Расчет показателей разработки  элемента семиточечной системы….............17

3.3 Расчет показателей разработки  месторождения……………………………...22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………... ...27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………28

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Перечень демонстрационных листов…………………….....29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Разработкой нефтяных месторождений называют осуществление научно обоснованного процесса извлечения из недр содержащихся в них углеводородов и сопутствующих им полезных ископаемых. Этот процесс включает разбуривание месторождений и выработку запасов нефти и газа.

Одним из главных достижений в теории разработки нефтяных и газовых месторождений было установление основных сил, движущих нефть и газ к забоям скважин, т. е. основание учения о режимах нефтяных и газовых месторождений.

Целью проекта является аналитический расчет показателей разработки нефтяной залежи при искусственном водонапорном режиме на основе модели  поршневого вытеснения нефти водой при внутриконтурном заводнении.

Для достижения цели должны быть решены следующие задачи:

- рассмотрение методических основ проектирования разработки нефтяных месторождений, в том числе с использованием цифровых геолого-фильтрационных моделей;

- подсчет запасов нефти абстрактного объекта с заданной геолого-физической характеристикой,

- определение параметров заданной  системы разработки объекта;

- расчет основных технологических  показателей разработки объекта, в том числе темпа и степени извлечения запасов нефти;

-рассмотрение влияния геолого-технологических  параметров  (проницаемости и  степени неоднородности пласта, вязкости нефти, плотности сетки  скважин, объема закачки воды  и др.) на результаты разработки.

        

 

 

 

 

1 Задачи и методы проектирования разработки месторождения. Применение цифровых геолого-фильтрационных моделей для проектирования разработки месторождений нефти

 

Основными задачами проектирования разработки месторождения является выбор системы разработки и расчет соответствующих ей показателей. Под технологическими и технико-экономическими показателями процесса разработки залежи понимают текущую (среднегодовую) и суммарную (накопленную) добычу нефти, текущую и суммарную добычу жидкости (нефти и воды), обводненность добываемой жидкости (отношение текущей добычи воды к текущей добыче жидкости), текущий и накопленный водонефтяной фактор (отношение добычи воды к добыче нефти), текущую и накопленную закачку воды, компенсацию отбора закачкой (отношение закачанного объема к отобранному при пластовых условиях), коэффициент нефтеотдачи, число скважин (добывающих, нагнетательных), пластовое и забойное давления, текущий газовый фактор, средние дебит добывающих и приемистость нагнетательных скважин, себестоимость продукции, производительность труда, капитальные вложения, эксплуатационные расходы, приведенные затраты и др.

Процесс разработки конкретного нефтяного месторождения однократен и непосредственному наблюдению «доступен» только в ограниченном числе скважин-точек. Это обусловило развитие методов его моделирования, как непрямых, опосредствованных методов научного исследования. Моделирование, и как результат, модель процесса обеспечивают возможность при сравнительно небольших затратах в короткие сроки многократно (многовариантно) «проиграть» медленно протекающие процессы разработки в различных технологических условиях и тем самым выбрать рациональную технологию. При создании моделей процесса разработки нефтяных месторождений моделируют геолого-физические свойства пласта, его геометрическую форму, флюиды и процесс извлечения нефти и газа из недр.

Различают физическое и математическое моделирования. При физическом моделировании на модели, представляющей по существу натурный или масштабно уменьшенный образец оригинала (лабораторную, пилотную установки), Воспроизводят и исследуют процессы, качественно одинаковые с процессами, протекающими в реальном объекте, В связи с трудностью создания полного подобия пласта и измерения параметров гидравлические модели нефтяных пластов не нашли применения, хотя фи-зическое моделирование отдельных элементов процесса разработки незаменимо (например, вытеснение нефти водой). Математическое моделирование заключается в исследовании процессов путем построения и решения системы математических уравнений, относящихся к собственно процессу и краевым условиям.

Математическая модель процесса разработки нефтяного месторождения составляют совместно модель пласта и модель процесса извлечения нефти. В настоящее время применяют модели: однородного по параметрам пласта, слоисто-неоднородного пласта, зонально-неоднородного пласта, трещиноватого и трещиновато-пористого пластов.  С учетом представления флюидов математическая модель процесса извлечения нефти может быть одно-, двух- или трёхфазной. Отсюда еще при вытеснении, например, нефти водой различают модели поршневого и непоршневого вытеснения [1].

Геологическая и фильтрационная модели, построенные в рамках единой компьютерной технологии, в сочетании с базой геологической, геофизической, гидродинамической и промысловой информации, называются постоянно-действующей геолого-технологической моделью объекта (ПДГТМ). Она является основой для регулирования и оптимизации его разработки. Базы данных постоянно-действующей модели непрерывно пополняются как за счет данных по вновь бурящимся скважинам, так и за счет новых данных гидродинамических и других исследований и истории разработки. На основе этого периодически (не реже 1 раза в год) уточняется геологическая и фильтрационная модель объекта, составляется прогноз технологических показателей при существующей системе разработки, формируются варианты совершенствования и оптимизации разработки в рамках уточненной модели объекта, рассчитываются прогнозные показатели разработки для усовершенствованных вариантов и на этой основе геологической службой нефтегазодобывающего предприятия и объединения составляется план мероприятий по управлению разработкой.

Применение компьютерных постоянно действующих геолого-технологических моделей  является одним из главных направлений повышения качества проектирования, управления и контроля за разработкой нефтяных и газонефтяных месторождений. При построении на базе всей совокупности имеющихся геолого-геофизических и промысловых данных постоянно действующих геолого-технологических моделей недропользователь имеет возможность отслеживать в динамике выработку остаточных запасов углеводородов, точнее прогнозировать добычу нефти и газа, моделировать геолого-технические мероприятия по повышению нефтеотдачи и эффективности работы предприятия, более обоснованно рассчитывать наиболее рациональные и экономически эффективные варианты разработки продуктивных пластов. ПДГТМ могут использоваться при составлении проектных документов и самостоятельно для изучения природно-технологических объектов и оптимизации процесса эксплуатации содержащихся запасов углеводородов при текущем управлении процессом разработки. Цифровые геологические и фильтрационные модели должны создаваться с помощью программных пакетов, апробированных в отечественной и иностранной нефтяной промышленности. В настоящее время в России идет процесс внедрения передовых компьютерных технологий в практику проектирования и управления разработкой нефтяных и газонефтяных месторождений. Наиболее прогрессивным представляется применение для построения ПДГТМ программных продуктов, позволяющих оперировать с геологической и технологической информацией во всем ее объеме (3D) и с учетом изменений во времени (4D).

Постоянно-действующие модели становятся в руках технологов-разработчиков мощным орудием, позволяющим:

- целенаправленно и эффективно  уточнять модель пласта, корректировать  систему разработки на каждом  этапе познания залежи с целью  улучшения технико-экономических  показателей добычи и повышения  коэффициентов углеводородоотдачи недр;

- обосновывать оптимальную стратегию  доразведки и доразработки месторождения  и составлять соответствующий  проектный документ для представления  на ЦКР и ТКР.

Вследствие этих очевидных достоинств ПДГТМ являются важнейшим компонентом научно-технического прогресса в отраслях нефтегазового комплекса. По этой причине необходимость их создания будет специально оговариваться в лицензионных соглашениях на разработку месторождений.[2,3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Основы теории поршневого вытеснения  нефти водой